| 研究課題/領域番号 |
19K08215
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
平山 亮一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 重粒子線治療研究部, 主幹研究員 (90435701)
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| 研究分担者 |
平野 祥之 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 准教授 (00423129)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 放射線 / 重粒子線 / DSB（double-strand break） / 微小核形成 / 低酸素 |
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| 研究実績の概要 |
がん組織には抗がん剤や放射線が効きにくいとされる低酸素領域が存在し、この低酸素がん細胞の根絶が、放射線によるがん治療では重要となる。がん組織内の低酸素細胞は、放射線照射後も一定の期間は低酸素状態にあり、放射線によるDNA-DSB（double-strand break）がその低酸素状態でどのような修飾を受けるのかは明確になっていない。
前年度までは、放射線誘発DNA損傷の修復過程における低酸素の影響を明らかにするため、X線、炭素線、シリコン線、アルゴン線ならびに鉄線を用いて～200 keV/micrometreまでのLET依存性を調べ、本年度ではデータの補填を行った。実験はチャイニーズハムスター卵巣由来のCHO細胞を用いて行われ、DNA-DSBは定電圧電気泳動法にて定量した。酸素濃度は0.026%以下であり、この無酸素状態で照射や修復（5時間）を行った。X線や他の重粒子線誘発DSBに対する低酸素環境下での修復は、大気下での修復よりも効率が悪いことが明らかになった。また同実験システムを用いて、エンドポイントを微小核形成にしてX線照射実験を行った。照射後の低酸素処理は48時間とした。微小核形成では低酸素下修復した群は大気下修復した群よりも微小核形成頻度が抑えられる傾向を示したが、統計的には有意差がつかなかった。DNA修復欠損細胞を用いても同様の傾向が示された。
これまでの結果をまとめると、DNA断片の結合修復において、酸素の関与が認められ、低酸素環境では修復効率が低下することがわかり、LET依存性も認められなかった。また、細胞致死と関連の深い微小核形成頻度を調べると、その形成頻度には酸素の関与は小さいことがわかった。よって、低酸素環境下で修復されなかったDNA-DSBは致死損傷にあまり寄与しておらず、致死損傷となり得るDNA-DSBは効率的・選択的に修復が行われていたと推測される。
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